Análise do Processo de Formação e Recuperação Natural do...
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1 UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL Análise do Processo de Formação e Recuperação Natural do Solo em um Ambiente Degradado no Parque Nacional de Brasília - DF Estudante: Dianne Andressa O. Santos Matrícula: 07/45812 Orientador: Prof. Dr. Alcides Gatto Monografia apresentada ao Departamento de Engenharia Florestal da Universidade de Brasília como parte das exigências para obtenção do título de Engenheiro Florestal. Brasília – DF Dezembro de 2011
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UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL
Análise do Processo de Formação e Recuperação
Natural do Solo em um Ambiente Degradado no
Parque Nacional de Brasília - DF
Estudante: Dianne Andressa O. Santos
Matrícula: 07/45812
Orientador: Prof. Dr. Alcides Gatto
Monografia apresentada ao Departamento de
Engenharia Florestal da Universidade de
Brasília como parte das exigências para
obtenção do título de Engenheiro Florestal.
Brasília – DF
Dezembro de 2011
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Dedico este trabalho à minha querida mãe, a quem eu
reconheço todo esforço e dedicação na minha
educação, e ao meu pai, a que sempre me apoiou e
guiou os meus passos.
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Agradecimentos
À minha mãe pela compreensão e amor.
Ao meu pai pelo valor em transmitir seus conhecimentos, e pelos ensinamentos essenciais
que despertaram meu gosto pela leitura.
Aos meus irmãos pelo companheirismo e apoio em todos os períodos na Universidade.
Ao professor, Alcides, pela sabedoria e dedicação que tanto impulsionou esta pesquisa.
Aos amigos, companheiros de estudos, pelos momentos mais divertidos nos anos de
graduação.
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Resumo
Com o decorrer do tempo, alguns fatores ativos de formação do solo como clima e
organismos vivos interferem no material de origem (rocha matriz) com potencial de
transformação desse substrato em solo. Dessa forma ao avaliar as características no
processo de formação, é possível obter dados na literatura a respeito dos solos mais
profundos serem mais intemperizados do que os solos superficiais, afinal, os fatores ativos
atuam de cima para baixo, e neste desenvolvimento ocorrem reações químicas, físicas e
biológicas que resultam nos diferentes horizontes com suas as características peculiares.
Outra característica associada ao processo de pedogênese é o determinante tempo, em que
está diretamente relacionado aos processos de erosão. O presente trabalho tem como
objetivo o estudo dos fatores atuantes que contribuem ou limitam no processo de formação
do solo em área degradada localizada no interior do Parque Nacional de Brasília. A análise
e classificação dos solos foram elaboradas por meio da verificação in loco da área degrada.
Procedeu-se o georeferencimanto e medição da área com GPS, a coleta da manta orgânica
e de amostras de solos para fins de avaliação da fertilidade, textura e densidade do solo.
Foram realizados registros fotográficos para caracterização e descrição da situação atual,
destacando a presença de solo exposto, sem qualquer tipo de vegetação, em praticamente
em toda área degradada. Os resultados demonstraram que o grau de compactação do solo
na área degrada é superior ao da mata nativa. Além disso, os resultados deste estudo
relacionados à produção de serrapilheira indicam uma baixa disponibilidade deste material
e conseqüentemente uma menor disponibilidade de matéria orgânica. Apesar da área
degradada estar inserida em uma Unidade de Conservação margeada por Cerrado
protegido e, portanto, com um alto potencial de dispersão de semente, fluxo gênico de
animais e plantas, isto não foi suficiente, até o presente momento, após mais 50 anos de
exploração da área como empréstimo de material permitir a revegetação indicando que a
retirada dos horizontes superficiais degrada as propriedades físico-químicas do solo e
limita o processo de regeneração natural.
Palavras–chave: área degradada; cerrado nativo; formação do solo; horizontes superficiais;
revegetação natural.
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Abstract
As time goes by, several active factors such as climate and organisms interfere in
the source material (parent rock) with potential for transforming this substrate in soil.
Thus, when assessing the characteristics of the formation process, it is possible to obtain
data in literature regarding the most profound soils being more weathered than the
superficial soils, after all, the active factors take effect from top to bottom, and during this
development process occur chemical, mechanical and biological reactions which result in
the different horizons, with its peculiar characteristics. Another characteristic associated to
the pedogenesis is the determinant time, which is directely related to the erosion processes.
This paper aims to study the acting factors that limit or contribute to the process of soil
formation in degraded area inside Parque Nacional of Brasília, and based on this data it
will be possible to make inferences with the remodeling of landscape. The analysis and
classification of soils were done through a verification on the spot of the degraded area.
Georeferencing and measuring the area were made with the use of a GPS, collection of the
organic layer and soil samples to evaluate the fertility and density of the soil. Photographic
records were obtained for characterizing and describing the current situation, highlighting
the presence of exposed soil, without any kind of vegetation, virtually in all degraded area.
The results showed that the intensity of soil compaction in the degraded area is higher than
in the native forest. Moreover, the results of this case study related to the production of
litterfall showed a low availability of this material and as consequence, a reduced
availability of organic matter. Despite the fact that the degraded area is inside a Unit of
Conservation lined by protected Cerrado, which presents a great potential of seeds
dispersal, gene flow of animals and plants, until this day it was not sufficient to allow the
revegetation of the area, indicating after more 50 years of exploration of the area as a
material loan which degrades the physico-chemical properties of the soil and limits the
natural process of regeneration.
Keywords: degraded area; natural cerrado; soil formation; superficial horizons; natural
revegetation.
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO..............................................................................................................9
2. OBJETIVOS.................................................................................................................11
2.1. Objetivos Específicos ...................................................................................................11
3. JUSTIFICATIVA.........................................................................................................11
4. PROBLEMAS E QUESTÕES DE PESQUISA...........................................................12
5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.....................................................................................12
5.1. Fatores de Formação do Solo e Pedogênese.................................................................12
5.2. Propriedades Físicos-hídricas do Solo de Áreas Degradadas.......................................14
5.3. Conceito de Recuperação de Áreas Degradadas ..........................................................17
5.4. Legislação Aplicada à Recuperação de Áreas Degradadas ..........................................19
5.5. Caracterização e Classificação do Solo e do Horizonte................................................21
6. MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................22
6.1. Localização da Área de Estudo.....................................................................................22
6.2. Caracterização da Área de Estudo ................................................................................23
6.3. Trabalho de Campo.......................................................................................................27
6.3.1. Caracterização e Classificação do Solo e do Horizonte ............................................27
6.3.2. Densidade do Solo .....................................................................................................28
6.3.3. Caracterização da Serrapilheira .................................................................................29
6.3.4. Quantificação das Primeiras Espécies na Colonização da Área ................................29
6.3.5. Medição da Área........................................................................................................30
6.3.6. Análise Fotográfica....................................................................................................31
7. RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................................31
7.1. Caracterização Química................................................................................................31
7.2. Caracterização Física ....................................................................................................34
7.3. Quantificação da Vegetação e Produção de Serrapilheira ............................................36
8. CONCLUSÕES............................................................................................................36
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .........................................................................38
ANÉXO - ANÁLISE FOTOGRÁFICA..............................................................................42
1. Área Degradada................................................................................................................45
2. Cerrado Nativo.................................................................................................................43
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ÍNDICE DE TABELAS E FIGURAS
Figura 1. Mapa de solos do Parque Nacional de Brasília – Distrito Federal. ......................22
Figura 2. Mapa de localização do Parque Nacional de Brasília. Fonte: Parque (mapaambiental do Distrito Federal 2006); Sistema viário, hidrográfico e limite do DF(SITURB). ...........................................................................................................................23
Figura 3. Mapa de altitude do Parque Nacional de Brasília. ...............................................24
Figura 4. Mapa de vegetação do Parque Nacional de Brasília, apresentando áreas de soloexposto. ................................................................................................................................25
Figura 5. Vista parcial da área degradada, praticamente sem qualquer vegetação e presençadas marcas de pneus de tratores que trafegaram na área. ....................................................26
Figura 6. Imagem de satélite Geoeye indicando a barragem Santa Maria e a área de estudono Parque Nacional de Brasília............................................................................................27
Figura 7. Triangulo textural: classes de textura da fração terra fina....................................28
Figura 8. Vista parcial da superfície exposta da área degradada. ........................................30
Tabela 1. Resultados da análise química do solo a 0-20 cm de profundidade, da área devegetação nativa de Cerrado e da área degradada do Parque Nacional de Brasília.............32
Figuras 9. Vista Parcial da área degradada (A e B), horizonte Cr exposto sob a áreadegradada (C e D), primeiros indivíduos durante a regeneração natural (E e F). ...............42
Figuras 10. Vista Parcial da área do Cerrado Nativo (G, H, I e J). .....................................43
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1. INTRODUÇÃO
Ao atuar sobre o sistema ambiental, o processo de degradação dos solos associado
à intensidade e duração do impacto e da capacidade de retorno do sistema, a recuperação
do ambiente poderá vir a ocorrer de forma natural ou através de intervenções antrópicas.
No caso em que perturbações naturais (queda de árvores, fogo, vento etc.) causem alguma
degradação no solo e a vegetação, as espécies pioneiras são as primeiras a se estabelecer de
forma natural no ambiente perturbado, dando condições às demais espécies (intermediárias
e clímax). Este processo natural chamado de sucessão ecológica mostra a resiliência do
sistema se autorecuperar da degradação sofrida. Porém, a perda da camada superficial do
solo associada com a sua importância nas características físicas, químicas e biológicas, se
torna mais séria ao se retirar parte considerável dos nutrientes e da matéria orgânica,
fundamentais para a manutenção do ambiente.
Nas situações em que a ação antrópica contribui de forma a impedir a perda das
camadas superficiais do solo, controlando a erosão, algumas técnicas podem ser aplicadas
para reduzir o escoamento superficial das águas através da construção de terraços, faixas
de vegetação permanente, disposição racional dos carreadores, controle de voçorocas, entre
outros. Todas estas técnicas são baseadas no princípio de redução de concentração e da
velocidade de escoamento superficial, o que favorece a sua infiltração de água e diminui a
sua capacidade de transporte de sedimentos (Martins, 1996).
Considerando o caso em que após a supressão da vegetação e a retirada do solo
superficial, pode apresentar um cenário de degradação mais intensa, confirma-se o
princípio de que o ponto comum é a perda de matéria orgânica, drástica redução da
atividade biológica, desestruturação e compactação do solo e aceleração de processos
erosivos (Dias et al, 2007).
Dessa forma, as ações que venham a auxiliar na recuperação de uma área
degredada, podem ser definidas como atividades desenvolvidas com o propósito de
restabelecer o equilíbrio do ecossistema e a sustentabilidade anteriores às práticas de
degradação (Dias & Griffith, 1998).
Neste contexto, antes mesmo de fazer o plantio de mudas para revegetar a área
alterada, faz-se necessária a melhoria das propriedades físico-químicas do solo, em geral
com a aplicação de corretivos da acidez do solo, adubos orgânicos e fertilizantes minerais
para elevar o teor de matéria orgânica e a fertilidade. Portanto, um dos focos principais na
recuperação de um ambiente degradado é na reabilitação do substrato, permitindo, assim,
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no retorno da área à mesma função ecológica realizado pelo solo em sistemas naturais e em
equilíbrio. Por outro lado, para que a regeneração natural ocorra e que se permita o
estabelecimento de diversas espécies, é necessário que as mesmas criem condições de
microclima e substrato ideal (Campello, 1998).
No processo de transformação de um substrato degradado em solo que permita o
crescimento das plantas e suas raízes, é importante considerar maneiras de adicionar
carbono (C) ao sistema. De forma a restabelecer condições às atividades biológicas, na
estruturação das partículas do solo (areia, silte e argila) e auxiliar na capacidade de
retenção de água. Outro aspecto, é a aceleração dos processos erosivos originados pela
perda da camada superficial do solo, e como conseqüência a exposição de um horizonte
com baixa estruturação e, além disso contribui para o desenvolvimento de uma camada
compacta de materiais transportados por percolação e lixiviação. Dessa maneira,
consolida-se um ambiente desfavorável à fixação da vegetação, e assim comprometendo na
ciclagem de C e nutrientes ao sistema.
Apesar do elevado número de áreas de empréstimo de solo e material de cascalho
exploradas no Distrito Federal, desde o inicio da construção da Capital Federal, poucas
áreas de fato foram recuperadas. Como agravante as soluções técnicas para recuperar essas
áreas, esbarram na falta de metodologias adequadas e sem condições ecológicas,
econômicas e sociais nas diferentes regiões do país. No entanto no art. 225 da Constituição
de 1988 define:
[...] aquele que explorar recursos minerais
fica obrigado a recuperar o meio ambiente
degradado, com solução técnica exigida pelo
órgão público competente, na forma da lei.
Na respectiva área de estudo fatores envolvendo a interferências antrópicas na
tentativa de recuperação da área, como o revolvimento do solo, aplicação de matéria
orgânica, adubos, mudas nativas entre outras técnicas aplicadas para acelerar o processo de
regeneração do local, pode implicar em resultados pontuais que não expressam a realidade
da área.
O presente estudo buscou a realização de um diagnóstico local do processo de
degradação e recuperação dos solos numa antiga área de empréstimo de cascalho para
construção civil, explorada entre 1957 e 1961, localizada no Parque Nacional de Brasília.
Os resultados deste estudo indicam que, decorridos mais de 50 anos da desativação da
exploração mineral, a superfície do solo ainda encontra-se compactado.
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2. OBJETIVOS
Este trabalho é um estudo de caso, que visa identificar as características do solo
mais atuantes na recuperação de áreas degradadas, e que apresentam como fator limitante
no estabelecimento da vegetação natural, em função da degradação das propriedades
físico-químicas do solo.
2.1. Objetivos Específicos
- Verificar a capacidade da propagação vegetativa entre as áreas de mata nativa e
a área degradada.
- Comparar a densidade e o grau de compactação a fim de analisar o crescimento
radicular nas respectivas áreas de mata nativa e área degradada.
- Quantificar a serrapilheira e matéria orgânica no solo como modo de avaliar a
produtividade biológica.
- Analisar e comparar a fertilidade do solo nas duas áreas, como forma de serem
indicadores da qualidade do solo.
- Quantificar e identificar espécies pioneiras em uma parcela na área degradada, a
fim de obter informações sobre a recomposição natural do local.
3. JUSTIFICATIVA
As Unidades de Conservação (UC) consiste em espaços territoriais com
características naturais relevantes, sendo legalmente instituído pelo poder público,
requerendo medidas para conservação dos ecossistemas e outros atributos nele inseridos,
com o mínimo de impacto humano. O Parque Nacional é uma das categorias de UC de
proteção integral. Dessa forma, a proteção da biodiversidade vegetal do cerrado,
especialmente em áreas protegidas como Parques Nacionais e outras UC, será mais
eficiente se técnicas de conservação e recuperação dos solos forem desenvolvidas. Tais
técnicas poderão auxiliar no desenvolvimento a longo prazo de um plano de recuperação e
manejo das áreas do parque, acelerando assim o processo de sucessão ecológica e
recomposição vegetal. Deste modo ao se avaliar um programa de recuperação de áreas
degradas, é recomendável analisar não apenas o crescimento e o vigor das plantas como
também as condições superficiais do solo devem ser consideradas a fim de condicionar um
ambiente adequado para o crescimento vegetativo.
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4. PROBLEMAS E QUESTÕES DE PESQUISA
Algumas áreas no Distrito Federal foram intensivamente exploradas como parte
do processo de expansão urbana, destacando-se as áreas de empréstimo de material
construtivo. No Parque Nacional de Brasília várias áreas foram utilizadas para este fim em
décadas anteriores e abandonadas até o presente. Apesar de a área degradada estudada estar
inserida em uma Unidade de Conservação, sendo o respectivo local margeado por Cerrado
protegido, estas áreas de empréstimo ainda se encontram desprovidas de vegetação.
A partir dessas informações e diante dos problemas técnicos apresentados, é
possível indicar uma relação com alto índice de propagação vegetativa e fluxo gênico entre
o Cerrado nativo e a área degrada, através de sementes e propágulos que são facilmente
transportados por animais silvestres, ventos, chuva entre outros? Existe alguma relação
com a ausência de um substrato adequado no comprometimento da germinação de
sementes e do crescimento das mudas? Será possível realizar inferências da produção de
serrapilheira na mata nativa em comparação com a área degrada?
5. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
5.1. Fatores de Formação do Solo e Pedogênese
São cinco os fatores principais de formação do solo: clima, organismos, material
de origem, relevo e tempo. O clima e os organismos vivos atuam como forças ativas sobre
o material de origem, enquanto que o relevo age como força de resistência ao
desenvolvimento do solo. Deve-se salientar que a velocidade de desenvolvimento do solo
depende da relação entre os fatores ativos e os de resistência dos materiais de origem em
sofrerem ação do intemperismo químico e físico. Durante o processo de desenvolvimento
do solo, ações de desintegração como a intemperização física e química da rocha matriz
ocorrem concomitantemente às ações de síntese de solo. Ou seja, em condições naturais a
velocidade de formação dos solos ou pedogênse equivale à taxa de destruição ou erosão
natural (Gonçalves, 2002).
Durante a gênese de formação de solos, ele evolui no tempo iniciando como solo
jovem ou imaturo (Neossolo e Cambissolo) para um solo maduro (Latossolo e Argissolo) e
posteriormente para um solo velho ou altamente intemperizados (Latossolo). Os principais
fatores que retardam o desenvolvimento do solo são: clima seco e frio; cobertura vegetal
formada por gramíneas; material de origem impermeável; e relevo acidentado. Porém, os
fatores que contribuem para o desenvolvimento do solo são: clima quente e úmido;
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cobertura florestal; material de origem facilmente intemperizável, permeável ou não
consolidado; e relevo plano (Alvarenga et al, 1998).
A espessura do solo é diretamente relacionada na diferença desses dois processos.
Devido à intensa atividade biológica em terrenos com relevos acidentados, o processo de
erosão e pedogênese são mais acelerados em razão da facilidade da intemperização dos
minerais próximos às superfícies. Por outro lado, em solos com declividade suave
apresenta inicialmente uma alta taxa de pedogênese dos minerais primários, resultando
posteriormente em um solo profundo com baixa taxa de pedogênese e pouca erosão
(Resende, 1985).
No processo de formação do solo, as características de cada horizonte são
geralmente determinadas após reações físicas, químicas e biológicas. Isto indica uma
relação bioclimática peculiar responsável pela incidência maior de alguns processos em
relação aos outros nas características do desenvolvimento do solo. A fim de conceituar
esses processos a certa condição ambiental local, houve uma tendência em expressá-los
através de quatro processos específicos de formação do solo: transformação, remoção,
translocação e adição (Resende et al, 1995).
Durante a transformação, é possível identificar algumas reações mais comuns
como a ruptura da rede cristalina dos minerais primários, através dos organismos do solo, e
assim inicia-se um processo de circulação de elementos químicos em que gradativamente
modifica-se o meio permitindo a colonização de novos organismos. Outros processos
envolvendo a intemperização dos minerais, como resultado da busca de um equilíbrio mais
estável às novas condições do meio, e a decomposição da matéria orgânica fazem parte da
etapa de transformação.
No processo de remoção, verificam-se reações associadas à erosão e lixiviação
dos elementos para o lençol freático sendo diretamente relacionada à quantidade de água
que se infiltra no solo, e assim favorece o empobrecimento dos solos por nutrientes.
Enquanto que durante a translocação, processos como a movimentação de
material dentro de um perfil em outras direções são mais comuns, pode-se citar a eluviação
da matéria orgânica e argila do horizonte A para acumular-se no horizonte B. Outros
fatores como a biociclagem de nutrientes que são translocados de horizontes mais
profundos para outros mais superficiais.
E por ultimo, na adição processos de incorporação de matéria orgânica e leve
sedimentação são características verificadas nesta etapa (Resende et al, 2002).
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Para melhor compreensão do processo de desenvolvimento do solo, uma
interpretação envolvendo o ciclo bioquímico faz-se necessária. De forma que através da
atuação dos organismos nos minerais da rocha, rompem a sua rede cristalina e liberam os
nutrientes necessários para a formação do solo, iniciando o processo de circulação dos
elementos. Através dessas alterações novos organismos encontram condições ideais para se
instalarem, ampliando a camada alterada, e assim refletindo um grau de complexidade cada
vez maior (Resende et al, 2002).
Nesse caso, frações inorgânicas representadas por partículas como argila, silte e
areia, formam a base de um sistema onde também estão incluídas a fase líquida e gasosa do
solo. Complementando e interagindo este sistema trifásico, os microorganismos que vivem
no solo e os produtos de suas atividades resultam na formação dos mesmos. Por exemplo, a
composição química, é o resultado da ação dos fatores de formação do solo através do
clima, organismos, material de origem e idade. Ou seja, os minerais que compõem a rocha
de origem, quando expostos a uma condição divergente das que foram formados, começam
a se decompor, liberando elementos à solução e desenvolvendo minerais mais estáveis, o
que é determinante para a ocupação vegetativa (Resende et al, 2002).
5.2. Propriedades Físicos-hídricas do Solo de Áreas Degradadas
Os ambientes que sofrem exploração mineral podem apresentar uma variação nos
substratos em relação às características físicas e químicas de acordo com o ambiente
natural e intensidade de exploração além disso, é comum apresentarem limitações com
relação à ocupação e crescimento vegetativo (Dias et al, 2007).
Normalmente as atividades de mineração a céu aberto necessariamente envolvem
a retirada de horizontes superficiais, como conseqüência materiais de baixa estruturação
são expostos e se torna susceptível a dispersão de argila (Dias, 1998). Esse procedimento
pode levar ao surgimento de uma superfície compactada, e apresentando como resultado a
redução da permeabilidade, maior susceptibilidade à erosão, redução na aeração, menor
disponibilidade de água, menor índice de difusão de nutrientes e menor crescimento do
sistema radicular (Dias, 2007).
O uso de equipamentos para medir o nível de resistência mecânica dos substratos,
e assim estimar o crescimento radicular em solos adensados, como os penetrômetros ou
penetrógrafos tem-se mostrado uma técnica útil, apesar da possível variação dos resultados
em função da umidade do solo e do aparelho utilizado, e dessa forma comprometer a
interpretação dos diferentes substratos pois, os valores podem se apresentar
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superestimados. Algumas mineradoras que atualmente realizam trabalhos de recuperação
ambiental anteriormente às práticas agrícolas, têm executados trabalhos mecânicos com
escarificadores e subsoladores, visto que essas práticas mostraram-se eficazes em melhorar
as características físicas dos substratos. Normalmente a escarificação tem como
característica a redução da densidade do solo, entretanto não apresenta necessariamente
uma relação direta com o crescimento radicular e estabelecimento das plantas (Leite et al,
1994).
Nos casos em que processos de beneficiamento de minérios eliminam materiais
com partículas de alta densidade e textura grosseira, essas partículas se depositam e
desenvolvem uma crosta na superfície com as características de apresentarem uma elevada
macroporosidade, baixa microporosidade e capacidade de retenção de cátions e de água.
Com a produção de rejeitos originados pela mineração, identifica-se que fatores químicos
presentes oriundos destes rejeitos podem ser os responsáveis por causar prejuízos às
plantas (Piangentini et al, 2002) . Além disso, outros aspectos como o clima, relevo e
mineralogia podem fornecer informações a respeito dos fatores químicos que reagem como
limitantes ao estabelecimento e crescimento das plantas (Abrahão & Mello, 1998). É
comum observar em áreas mineradas, substratos com altas concentrações de sulfetos
metálicos o que podem gerar como conseqüência a drenagem ácida (Mello et al, 2003).
O processo de drenagem ácida inicia quando os minerais sulfetados são expostos
ao ar atmosférico (O2) e água e sofrem oxidação formando sulfatos hidratados. Os produtos
gerados pela oxidação apresentam a característica de serem altamente solúveis e reagirem
de forma ácida, desse modo esses produtos são facilmente dissolvidos em cursos d’água o
que contribui para a acidez das águas de drenagem. Ou seja, ao dissolverem os produtos da
oxidação, as águas além de se tornarem ácidas também apresentam altas concentrações de
sulfato e Fe. Como uma reação em cadeia, a partir do baixo valor de pH, outros elementos
minerais potencialmente tóxicos são facilmente solubilizados e se presentes nas águas
naturais aumentam a probabilidade de incorporação destes metais à cadeia trófica, e por
conseqüência a saúde humana. Outra característica é que a solubilização dos diversos
compostos minerais em virtude do baixo pH pode refletir no aumento da condutividade
elétrica do ambiente, e assim dificulta no estabelecimento e crescimento das mudas, além
de serem poucas as espécies vegetais que toleram ambientes muitos salinos em função da
toxidez destes metais em grande proporções (Mello & Abrahão, 1998).
Apesar de serem escassos os estudos a respeito de espécies capazes de se
adaptarem à ambientes que apresentam drenagem ácida, alguns estudos indicam a
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adaptação em ambientes ácidos e salinos é uma condição à qual as plantas não foram
habituadas durante seu processo evolutivo. É possível encontrar espécies que
desenvolveram mecanismos evolutivos para se adaptarem em solos exclusivamente salinos
ou ácidos. É interessante a elaboração de planos de manejo, incluindo nestes a amostragem
do solo com o objetivo de se realizar a análise química de substratos e dessa forma seja
possível estimar o potencial de acidez para que projetos detalhados de correção do solo
sejam desenvolvidos e assim minimize o impacto ambiental. As áreas que excedem os
níveis mínimos de acidez requerem a elaboração de planos de manejo que considerem o
tamanho da área, a textura entre outros aspectos (Mello et al, 2003).
Os procedimentos mais comuns utilizados pelas mineradoras a fim de reduzir o
impacto ambiental gerado pela drenagem ácida incluem a minimização de taxas de
oxidação de sulfetos através da restrição do acesso de O2 e água ao solo ou através da
inibição de atividades bacterianas em que contribuem para a oxidação do Fe. A técnica
utilizada é a aplicação de compostos com propriedades selantes sobreposto à camada
subsuperficial do solo. A técnica de aplicação de calcário representa em algumas áreas uma
estratégia insuficiente para a correção do pH em substratos ácidos, devido principalmente
da elevada quantidade de material para neutralizar o solo (Mello et al, 2003).
Em áreas de exploração mineral, a composição química dos rejeitos oriundos dos
tratamentos de beneficiamento do minério apresentam dados importantes. Durante a
purificação do minérios, a acidificação é uma etapa do beneficiamento, portanto para
minimizar o impacto ambiental a acidez é neutralizada antes de serem lançadas nas águas
de drenagem, e dessa forma os rejeitos apresentam pH alcalino, alcançando em algumas
situações valor superior ao pH 9,0. Da mesma forma são os rejeitos altamente salinos ou de
caráter ácido, estes devem ser tratados previamente por procedimentos específicos (Franco
et al, 2005).
Um caso comum são os rejeitos gerados da purificação de determinados
minérios, no qual podem apresentar baixos teores de nutrientes e elevadas concentrações
de metais tóxicos que podem interferir no metabolismo e crescimento das plantas. É
importante considerar que as concentrações finais dos metais variam de acordo com a
composição química do minério e das técnicas empregadas durante o seu beneficiamento
(Mello, 2003).
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5.3. Conceito de Recuperação de Áreas Degradadas
Quando se refere em recuperação de solos, podem-se levar em consideração as
práticas de exploração mineral em áreas de empréstimo e o mau uso dessas áreas, de forma
que o estado de degradação posterior às práticas comprometem o estabelecimento da
vegetação, devido principalmente ao acelerado processo erosivo a que se encontram.
Assim, a reutilização da área fica na dependência de uma recuperação prévia. E essa
recuperação pode ser definida como um conjunto de atividades que tem como meta
recompor a paisagem e assim, diminuir o impacto ambiental (Alvarenga et al, 1998).
De forma a seguir um plano previamente estabelecido, a recuperação de uma área
visa criar condições para posterior uso racional dela. Não se pode desconsiderar que o
sistema de reabilitação é específico para cada local e que fatores como localização, clima,
topografia, controle de água, condições do solo e vegetação podem interferir (Dias, 1983).
Segundo Fontes (1991) a recuperação se refere a todas as atividades que permitam
o desenvolvimento da cobertura vegetal natural ou outra forma racional do local alterado,
para isso é importante uma análise do substrato em que a recuperação será conduzida.
Nesse caso, durante a recuperação de uma área degrada depende do conhecimento das
propriedades físicas, químicas e mineralógicas do solo, que deverá apresentar condições
para o crescimento das plantas.
Entre as diversas modalidades de áreas degradas é importante destacar àquelas
originadas pela retirada da cobertura vegetal, como no caso da exploração florestal,
agricultura intensiva, mineração, urbanização. Para tanto é importante abordar as causas da
degradação e apresentar os caminhos para a recuperação, considerando os aspectos sociais,
econômicos e ecológicos (Jesus, 1992).
As medidas adotadas para reabilitar um solo podem apresentar um caráter de
restauração, em que se reproduzem as condições exatas do local antes da intervenção. Ou
seja, a reabilitação está relacionada com a idéia de uso e ocupação do solo, de forma
semelhante com as condições estéticas circunzinhas (Martos et al, 1992). Enquanto que a
recuperação está relacionada com as atividades que objetivam restabelecer as condições
ambientais de forma compatível com as condições anteriores. Em grande parte dos casos,
as condições de restauração do solo não são viáveis devido ao material não se encontrar
mais à disposição, como é o caso das áreas de empréstimos, voçorocas etc, e como medida
é necessário a recuperação e reabilitação da área. A recuperação ou reabilitação das áreas
de empréstimo, mineração ou grandes voçorocas tendem a ser bastante oneroso, o que
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torna necessário o planejamento de acordo com as características do solo (Alvarenga et al,
1998).
Ao revestir uma área degradada, diminuem os impactos provocados pela
degradação sobre os recursos hídricos, edáficos e paisagísticos, porém a própria
degradação dificulta esse revestimento natural. Além disso, pelo solo estar de tal modo
conturbado, o preparo da área é necessário a fim de controlar as enxurradas (Jesus, 1992).
Na escolha das espécies para recobrir a área deve-se considerar: a influência da planta
sobre a fertilidade; abrigo e alimento para a fauna; efeito estético e proceder à plantação
intercalando vários estratos vegetais (gramíneas + arbustivas + arbóreas) (Martos, 1992).
Para recuperar áreas degradadas, os estágios de sucessão ecológicas devem ser
considerados, no sentido de se tornar uma organização mais simples para mais complexa.
Caso a sucessão inicie numa área não ocupada anteriormente, no substrato desprovido de
vegetação, o processo tem o nome de sucessão primária. Por outro lado, quando a sucessão
se desenvolve numa área alterada, mas a vegetação não está totalmente ausente, chama-se
de sucessão secundária. No caso em que o solo e a vegetação são removidos, os conceitos
de sucessão primária e secundária não podem usados ao mesmo tempo ao se planejar a
recuperação. A partir disso, foi desenvolvido o conceito de sucessão dirigida em que o
ambiente é manejado antropicamente, de forma que acelere o estágio de clímax vegetal e
assim reproduza a área natural antes do impacto.
As espécies pioneiras de um modo geral tendem a ser tolerantes a impedimentos
físicos (compactação do solo) e químicos (acidez do solo e baixa fertilidade). Nesse
sentido, o comportamento das plantas quanto ao seu desenvolvimento em áreas de solo
adensados, pode mostrar-se como uma alternativa para a introdução dessas plantas na
recuperação de solos degradados, pois podem apresentar um maior potencial de
sobrevivência nestes ambientes.
A modificação radical do ambiente é uma das maiores dificuldades em recuperar
superfícies degradadas, de modo que da restauração até o abandono (quando o meio já se
encontra em equilíbrio) exigem uma escala de níveis de recuperação e interferências, cujos
custos são proporcionais.
A partir da remoção do substrato e da vegetação, uma série de efeitos erosivos se
desenvolvem principalmente pela ausência da camada fértil e da matéria orgânica, o
terreno apresenta um substrato rochoso com vários níveis de alteração e com baixa
condição de receber cobertura vegetal (Alvarenga, 1998).
19
5.4. Legislação Aplicada à Recuperação de Áreas Degradadas
No Brasil não existe uma Legislação Ambiental específica para a recuperação de
áreas degradadas. No entanto, as leis federais servem como base para a partir dela entrarem
normas estaduais e municipais, que suprem a falta dessa legislação específica e norteia os
procedimentos para a recuperação de áreas devastadas.
Nos empreendimentos de extração de minérios, existe a necessidade de
licenciamentos e estudos de impactos ambientais. O Poder Público ao verificar a
degradação do meio ambiente após a exploração da área obriga o responsável a recuperar o
ambiente segundo as normas. Os instrumentos de controle em relação aos riscos potenciais
de danos ao meio, em que o Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama, 1990)
estabelece por meio de normas e ao Poder Público delegado são tais como:
- Estudo Prévio de Impacto Ambiental - EPIA;
- Estudo de Impacto Ambiental - EIA;
- Relatório de Impacto Ambiental - RIMA;
- Licenciamento Ambiental - LA;
- Plano de Recuperação de Área Degradada – PRAD.
Com relação a legislação aplicada a áreas degradas pelas atividades mineradoras
estão incluídas nas normas ambientais regulamentos que envolvem tanto a prevenção como
a recuperação das áreas que sofrem intervenções humanas. Como principal regulamentador
está a Constituição Federal de 1988, em que imprime com relação ao meio ambiente
sustentável no art. 24°, inciso VI, a competência concorrente da União, Estados e
municípios: “... conservação da natureza, defesa do solo e dos recursos minerais...”.
O conceito de degradação e recuperação pode ser melhor compreendida no art. 3°
no Decreto Federal n° 97.632/1989, responsável pela regulamentação do PRAD:
A recuperação deverá ter por objetivo o
retorno do sítio degradado a uma forma
de utilização, de acordo com um plano
pré estabelecido para o uso do solo,
visando à obtenção de uma estabilidade
do meio ambiente (Brasil, 1989).
Na resolução do Conama as normas relacionadas com a mineração, no qual direta
ou indiretamente dizem respeito à degradação da área tem por obrigação a sua posterior
recuperação, como é o caso da Portaria DNPM nº 237/2001 em que define a recuperação
de áreas impactadas através das Normas Reguladoras de Mineração:
20
No projeto de reabilitação de áreas pesquisadas, mineradas e impactadas deve
constar no mínimo os seguintes itens:
a) identificação e análise dos impactos ambientais diretos ou indiretos sobre os
meios físico, biótico e antrópico;
b) aspectos sobre as conformações paisagísticas e topográficas, observando-se:
I – estabilidade;
II – controle de erosão;
III – drenagem;
IV – adequação paisagística e topográfica e
V – revegetação.
Na recuperação de áreas degradadas é relevante o envolvimento de diversos
atores, tais como o minerador, a comunidade, o poder público e o proprietário do terreno.
Dessa forma, busca-se um eficiente planejamento no programa de recuperação ao
economizar tempo e alocar os recursos de forma a integrar ao máximo os interesses de
todos os atores. Também é importante ser esclarecido que nos contratos de arrendamento
de áreas para a mineração, o proprietário deverá colocar uma cláusula atribuindo a
responsabilidade de recuperação da área degradada ao empreendedor, para isentá-lo dessa
atribuição que, posteriormente, poderá ser cobrada como ônus de natureza ambiental.
Em relação à legislação aplicada à área de empréstimo, em que pode ser definido
como um local onde se pode extrair algum bem mineral de uso imediato, in natura, como
em obras: barragem, aterro, manutenção de leito de estradas, encontro de viaduto, pontes
entre outros, faz-se necessário o planejamento no seu tratamento, pois é considerada de
difícil recuperação.
Após a retirada dos horizontes superficiais do solo e conseqüentemente, a
eliminação do banco de sementes, estas áreas de empréstimos são enquadradas como áreas
degradadas. Diante da problemática da regeneração natural do local, a Legislação
Ambiental Brasileira obrigou do empreendedor a Licença Prévia (LP), no qual é um
documento obtido pelos órgãos competentes, de forma a permitir o desenvolvimento das
atividades de mineração e coibir seu desenvolvimento em áreas consideradas protegidas
por lei. Por estar diretamente relacionada com a fase de planejamento, análise de
viabilidade e projeto básico do empreendimento, a LP contém os requisitos essenciais a
serem atendidos nas etapas da escolha da localização, instalação e operação, sem deixar de
observar os planos nas esferas municipais, estaduais e federais de uso do solo.
21
Para a obtenção da licença perante o órgão ambiental competente, deve estar
contido na LP o PRAD. De forma que as áreas após a exploração deverão ser recuperadas
seguindo um plano preestabelecido, que vise à obtenção da estabilidade do meio ambiente,
destinando as áreas para outras formas de uso futuro.
5.5. Caracterização e Classificação do Solo e do Horizonte
A textura do solo e a espessura dos horizontes fornecem indicativos da sua
qualidade, gerando informações com as quais é possível verificar a existência de camadas
compactadas, bem como as conseqüências dos processos erosivos. A variabilidade espacial
da taxa de infiltração, que está relacionada com a textura do solo, e a variabilidade da
espessura dos horizontes podem ser atribuídas aos processos de formação do solo. Porém,
grandes alterações, como em ambientes degradados provocam reduções nas taxas de
infiltração e, conseqüentemente, perda de solo da camada superficial decorrente do
escorrimento superficial da água. Os atributos do solo, após sofrerem as alterações,
posteriormente pelos processos erosivos, comportam-se de forma diferenciada (Bertolani,
2001).
De acordo com Ferreira (2004) os principais grupos de solos encontrados no
Parque Nacional de Brasília são o Latossolo vermelho-escuro e o Latossolo vermelho-
amarelo, sendo representados por cerca de 38% da área, enquanto os Cambissolos
representam aproximadamente 22% do parque, posteriormente os grupos representados por
solos hidromórficos aparecem em trechos isolados. Após a identificação à campo e através
da análise do mapa de solos do Distrito Federal na escala de 1:100.000, no qual foi
atualizado pela EMBRAPA (1997) foi possível encontrar na área de Cerrado nativo
adjacente à área degradada o Latossolo vermelho-amarelo, juntamente com a identificação
do horizonte Cr exposto na área perturbada (Figura 1).
O Latosso Vermelho-amarelo abrange solos com uma coloração que varia do
vermelho ao amarelo, decorridos principalmente do fato de apresentarem uma boa
infiltração apesar de possuírem uma capacidade de retenção de água superior aos
Latossolos vermelhos. O Latossolo vermelho-amarelo apresentam a característica de
ocorrerem em terrenos bastante variáveis quanto ao relevo, desde o plano ao forte
ondulado. Esta classe é bastante ampla no que se refere a teores de óxidos de ferro (Fe2O3)
no solo. O solo que predomina a hematita colore o mesmo com cores avermelhadas, e o
solo com predomínio de óxido de ferro na forma de goethita confere cores amareladas. Das
classes de solos reconhecidas no país, este apresenta como Latossolo de maior expressão
22
geográfica do Brasil, sendo comum em todo território nacional e apresenta de forma
dominante na região dos Cerrados e na Amazônia (Resende, 2005).
Segundo alguns autores, o horizonte Cr normalmente situa-se entre os horizontes
B e R, além de apresentarem a característica de serem constituídos de material
inconsolidado, pouco alterado, sendo ainda possível identificar as características da rocha
de origem. Em geral as camadas deste horizonte não são consolidadas e de acordo com a
profundidade em que se encontrem algumas raízes podem alcançar.
Figura 1. Mapa de solos do Parque Nacional de Brasília – Distrito Federal.
Fonte (base cartográfica digital): Embrapa Cerrados (1978).
6. MATERIAIS E MÉTODOS
6.1. Localização da Área de Estudo
A área de estudo está localizada no Parque Nacional de Brasília (PNB), na qual
foi selecionada pelos seguintes critérios: a área de estudo encontra-se em uma Unidade de
Conservação, e mesmo após mais de 50 anos de exploração o solo continua exposto; o
parque é relativamente extenso e preservado, com pouca ou quase mínima intervenção
antrópica, o que poderia interferir nos dados; apresenta diversas antigas áreas de
empréstimo para remoção de cascalho em que são margeadas pelas principais
23
fitofisionomias de Cerrado (Campo Limpo, Campo Sujo, Campo Cerrado, Cerrado sensu
stricto e Mata de Galeria), e assim possibilitar uma análise comparativa dos dois
ambientes; disponibilidade de dados incluindo os planos de manejo do parque, imagens de
satélite (cenas Ikonos e Landsat); e por localizar-se na cidade de Brasília, próximo da
Universidade de Brasília (UnB) contribuiu nas pesquisas de campo e nas incursões à área
de estudo, bem como na comparação de resultados com a realidade observada em campo.
O PNB está localizado à noroeste do Distrito Federal, nas margens da rodovia
EPIA BR - 040, encontrando-se a uma distância 10 Km do centro de Brasília e ocupa uma
área de 30.000 ha. O parque engloba as bacias do Rio Torto e Bananal. E situa-se entre as
coordenadas 15º 34' e 15º 45' de latitude Sul e 48º 05' e 48' 53' de longitude Oeste (Figura
2).
Figura 2. Mapa de localização do Parque Nacional de Brasília. Fonte: Parque (mapaambiental do Distrito Federal 2006); Sistema viário, hidrográfico e limite do DF(SITURB).
6.2. Caracterização da Área de Estudo
Criado pelo decreto nº 241 em 1961, o Parque Nacional de Brasília (PNB)
apresenta uma área de 30.000 ha e está sob a administração do Instituto Chico Mendes. O
solo predominante no PNB é o Latossolo vermelho distrófico, sendo a base para diferentes
24
fitofisionomias do Cerrado, incluindo o cerrado sensu stricto e o campo cerrado, e em
menor predominância apresenta as matas ciliares. O clima regional é caracterizado por
verões chuvosos e invernos secos, e identificado como Tropical de Savana - Aw, Tropical
de Altitude - Cwa e Tropical de Altitude - Cwb segundo a classificação de Köppen
(CODEPLAN, 1971). A estação do período chuvoso inicia no mês de outubro e finaliza no
mês de abril e representa mais de 80% da precipitação total anual. Enquanto, a estação seca
começa em maio e termina em setembro, sendo o triênio junho, julho e agosto os meses
mais críticos. De acordo com dados obtidos por Ferrante et al, 2001, a precipitação média
anual no Distrito Federal varia entre 1.500 mm a 1.700 mm. Em quase toda a área do
PNB, o clima é caracterizado como Tropical de Altitude (Cwa) com temperatura para o
mês mais frio inferior a 18ºC, e média superior a 22ºC no mês mais quente. Abrangem as
áreas com cotas altimétricas entre 1.000 e 1.400 metros (Figura 3). Porém, na porção norte
e oeste da Unidade de Conservação o clima identificado é o Tropical de altitude (Cwb) em
que a temperatura para o mês mais frio é inferior a 18ºC, com média inferior a 22ºC no
mês mais quente. São áreas com cotas altimétricas superiores a 1.200 metros.
Figura 3. Mapa de altitude do Parque Nacional de Brasília.
25
Foram identificadas 40 áreas com solo exposto na área do Parque, totalizando 180
ha (IBAMA/FUNATURA, 1998), eles estão localizados em ambientes com solos
predominantes Cambissolos e Latossolos e com a presença de cascalho laterítico. No início
dos anos 60, a camada superficial de solo destas áreas foram exploradas para a construção
da represa Santa Maria localizada no interior do PNB, com o intuito de fornecer água para
a Capital Federal e a remoção do cascalho laterítico foi utilizada para construção civil de
Brasília. Posteriormente à exploração mineral, estas áreas foram abandonadas e apresenta
atualmente, em pontos isolados da área, uma revegetação natural lenta e com poucas
espécies, no geral, a área encontra-se com a superfície do solo exposto, compactado e com
sinais de erosão (Martins, 1996) (Figura 4).
Figura 4. Mapa de vegetação do Parque Nacional de Brasília, apresentando áreas de soloexposto.
Fonte: Ferreira et al. (2002).
26
A partir de 1992 houve tentativas de recuperar alguma dessas áreas de
empréstimo, porém sem sucesso efetivo, sendo que o solo continua atualmente exposto e
desprovido de cobertura vegetal. Trabalhos mecânicos para descompactar o solo foram
realizados com o auxílio de subsoladores, seguidos de gradagem e adubação. Mesmo após
as passagens destes equipamentos mecânicos terem ocorridos há quase duas décadas, ainda
é possível encontrar resquícios das passagens dos pneus no solo (Figura 5).
Figura 5. Vista parcial da área degradada, praticamente sem qualquer vegetação epresença das marcas de pneus de tratores que trafegaram na área.
Dentre as áreas degradadas localizadas no PNB, foi escolhido o respectivo local
onde foi realizado o estudo por esta área apresentar características tais como: menor
interferência local, como revolvimento e alteração do solo através de práticas de
escarificação, adição de adubos orgânicos, fertilizantes minerais, plantio de mudas na
tentativa de recuperar a área, encontrando-se atualmente, na sua grande maioria com
horizonte Cr exposto e formação de solo incipiente, com alguns poucos centímetros de
espessuras nos locais mais baixos da área pelo transporte de sedimentos pela água das
chuvas. De acordo com informações obtidas por funcionários do PNB e arquivos locais,
houve apenas uma tentativa de recuperação do solo e revegetação da área durante a década
de 90, porém tal iniciativa não logrou sucesso na recuperação. Outras características é a
proximidade com a barragem Santa Maria, e assim permitindo um microclima com uma
27
umidade superior às outras áreas degradadas; a área apresenta um alto fluxo gênico de
animais, pois apresenta disponibilidade de recursos como água, abrigo e alimentos, ao se
localizar margeado pela barragem e pela mata nativa (Figura 6).
Figura 6. Imagem de satélite Geoeye indicando a barragem Santa Maria e a área de estudono Parque Nacional de Brasília.
6.3. Trabalho de Campo
6.3.1. Caracterização e Classificação do Solo e do Horizonte
O trabalho de campo consistiu na coleta de amostras compostas de solo com auxílio
de um trado tipo holandês, em pontos aleatórios dentro da área de mata nativa para a
caracterização da textura e avaliação da fertilidade do solo. Foram coletadas 20 amostras
simples para compor uma amostra composta. As amostras foram coletadas a 0-20 cm de
profundidade a partir do horizonte superficial, a fim de determinar as variações do solo.
Para a área degradada o solo foi coletado com auxílio de uma pá de jardim, devido ao fato
de não existir solo propriamente dito até 20 cm de profundidade. O solo desta área é
incipiente, sobre um horizonte Cr.
28
Com as amostras compostas de solo coletadas na área de Cerrado nativo e na área
degradada foram realizadas análises químicas de rotina para fins de avaliação da fertilidade
do solo. Também foi analisado o teor de matéria orgânica desses solos.
Os procedimentos laboratoriais empregados na análise da granulometria seguiram
o Manual de Métodos de Análise do Solo (EMBRAPA, 1997). Foram considerados nesta
análise dados das frações de terra fina do solo, ou seja, frações menores que 2,0 mm de
diâmetro, na qual incluem argila, areia e silte, sendo assim posteriormente classificados de
acordo com o triângulo textural de solos (Figura 7).
Figura 7. Triangulo textural: classes de textura da fração terra fina.
Fonte: Resende et al (2002)
6.3.2. Densidade do Solo
De forma a determinar a densidade do solo e o grau de compactação, foram
coletadas quatro amostras indeformadas da superfície do solo, duas em cada ambiente
(Cerrado nativo e área degradada), nas quais foram coletadas com anel volumétrico de aço,
modelo Kopecky, seguindo a metodologia descrita pela EMBRAPA (1997). Assim, em
relação ao solo, busca-se correlacionar os dados obtidos com a vegetação e atributos
ambientais.
As amostras coletadas foram secas em estufa por um período de 48 horas à uma
temperatura de ±105 ºC. A densidade do solo (Ds) foi obtida pela relação entre o peso seco
(Ps) da amostra de solo coletada e o volume de solo do anel volumétrico. Como o volume
29
interno do anel é uma medida conhecida para o anel utilizado (80,38 cm³), a expressão
pode ser representada da seguinte maneira:
Ds (g/cm³) = Ps/80,38
6.3.3. Caracterização da Serrapilheira
Para a coleta da serrapilheira, foi utilizado um gabarito de metal, com 50 x 50 cm
de dimensão, sendo coletado todo material orgânico dentro da área útil após o lançamento
do mesmo sobre o terreno. Foram realizadas coletas em quatro pontos amostrais, com uma
distância aproximada de 20 m da borda para a coleta da primeira amostra e 20 m entre os
pontos de coleta. Na área degrada a coleta de serrapilheira foi efetuada somente num local
específico, pois era o único local com regeneração natural, no qual o ponto preestabelecido
de amostragem se apresentava como uma pequena ilha de material orgânico. Assim,
pretendeu-se com esta coleta de serrapilheira, realizar a comparação da produção de
material orgânico nos ambientes degradado e preservado.
Após a coleta das amostras com o auxílio do gabarito metálico, elas foram secas
em estufa a ± 65 ºC e posteriormente pesadas, a fim de medir o nível de produção de
biomassa da matéria orgânica do solo.
6.3.4. Quantificação das Primeiras Espécies na Colonização da Área
Neste trabalho foi realizado o levantamento quantitativo dos indivíduos que
ocupam a área, sendo possível identificar uma baixa diversidade de espécies. Foi
observada a concentração destes indivíduos em pequenas ilhas, indicando a existência de
alguns fatores que determinam a colonização da vegetação tais como: fenologia das
espécies, concentração de nutrientes entre outros aspectos.
O levantamento quantitativo das mudas e indivíduos arbóreos foi realizado em
três parcelas lançadas aleatoriamente, observando que para efeito comparativo uma parcela
de medidas superiores foi desenvolvida na área degrada e duas com medidas inferiores no
Cerrado nativo. Respectivamente, as áreas das parcelas foram: 3.594,28 m², 417,26 m² e
237,72 m². Com o objetivo de mitigar o efeito de borda porém, foi designada uma distância
mínima de 15,0 m a partir da área degradada, a fim de desenvolver as análises das parcelas
na mata nativa. Apesar da área degradada apresentar atualmente o horizonte Cr exposto,
algumas ilhas com indícios de regeneração natural apresentam pequenas mudas de
regeneração por sementes e de raízes remanescentes, o que pode ser uma medida
comparativa com a obtida na área da mata nativa.
30
6.3.5. Medição da Área
Posterior a identificação à campo, através do uso do GPS, seguido do
georreferenciamento das áreas perturbadas e degradadas, foi possível determinar as
medidas da área. Em que, a partir da obtenção do ponto geográfico localizou-se a área de
estudo através do programa Arcgis®, e dessa forma delimitou-se o perímetro do terreno
degradado, sendo possível traçar o mapa do local e posteriormente calcular a sua área total
em 3,1 ha.
Para comparação das cotas altimétricas nos dois ambientais e obtenção de uma
estimativa do volume de solo extraído e cascalho explorado, foram selecionados dois
pontos amostrais aleatórios um para cada ambiente (mata nativa e área degradada) a fim de
identificar a altitude através do GPS. Cerca de oito metros de solo foi removido, expondo o
horizonte Cr às intempéries, facilitando a fragmentação do material exposto, e assim
formando os dendritos mineralógicos (Figura 8). Considerando que no processo de
formação natural do solo, demanda-se entre 300 a 400 anos a fim de que se desenvolva um
centímetro de solo, é importante notar que a respectiva área de estudo irá demorar
aproximadamente 280 mil anos para retornar à situação anterior à exploração mineral.
Figura 8. Vista parcial da superfície exposta da área degradada.
31
6.3.6. Análise Fotográfica
Como formas descritivas, neste trabalho foram realizadas fotografias digitais da
área com o objetivo de expor o ambiente no estado atual, e contribuindo nas análises e
interpretações mais profundas do ambiente de estudo. Pois através da fotografia alguns
elementos de reconhecimento do solo podem ser descritos, tais como a cor, tonalidade,
textura, forma, tamanho, associação com a vegetação entre outros.
Para apresentar um ambiente comparativo foi considerado o Cerrado nativo que
margeia a área degrada, nesta região foram obtidas fotos da paisagem local incluindo a
vegetação, solo, a manta orgânica entre outros.
7. RESULTADOS E DISCUSSÃO
7.1. Caracterização Química
O Latossolo vermelho-amarelo foi a classe de solo identificada na área de estudo.
De acordo com EMBRAPA (2008) existem 6.864 ha de superfície recoberta por Latossolo
vermelho-amarelo distribuídas no Parque Nacional de Brasília, o que representa
aproximadamente 23% da área do parque. Os resultados das análises químicas (Cerrado
protegido e cascalheira) foram confirmados pelas análises laboratoriais (Tabela 1).
Tabela 1. Resultados da análise química do solo a 0-20 cm de profundidade, da área devegetação nativa de Cerrado e da área degradada do Parque Nacional de Brasília.
pH CTC
(H2O)P* K Al3+ Ca2+ Mg2+ H+Al SB
(t) (T)MO V mReferência
0-20 cm prof.
- mg/dm3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - cmolc/dm3 - - - - - - - - - - - - - - - g/kg - - - - % - - -
Área Degradada 6,9 0,5 52 0 1,1 0,2 2 1,52 10,8 3,52 38,7 43 0
Cerrado Nativo 5,7 0,5 88 0,4 0,5 0,1 4,3 0,91 14,8 5,21 50,1 17 30,5
pH em água – Relação 1:2,5 CTC (t) – Capacidade de Troca Catiônica EfetivaP – K – Extrator Mehlich 1 CTC (T) – Capacidade de Troca Catiônica a pH 7,0Ca – Mg – Al – Extrator: KCl – 1 mol/L V = Índice de Saturação de BasesH + Al – Extrator Acetato de Cálcio 0,5 mol/L – pH 7,0 m = Índice de Saturação de AlumínioSB = Soma de Bases Trocáveis Mat. Org. (MO) = C. Org x 1,724 – Walkley-Black
No Cerrado nativo que margeia a área degradada apresentou-se de acidez
potencial (H+Al) com 4,3 cmolc/dm³ e pH 5,7. Este valor confirma o resultado apresentado
por Farias (2008) em que apresentou dados de acidez do solo moderado a altamente ácido,
apesar de materiais decompostos alterarem o nível de acidez do solo. Entretanto, na
superfície degradada os teores de acidez apresentaram-se com baixa toxidez (H+Al) com
32
2,0 cmolc/dm³ e pH 6,9, devido principalmente a ausência de material orgânico, no qual
contribui para a elevação da acidez quando presente no horizonte diagnóstico. A respeito
do pH em água, os dois ambientes estudados apresentaram uma acidez ativa adequada para
o crescimento vegetativo (pH 5,5 a 6,5), entretanto os valores resultaram numa diferença
de 1,2 (Tabela 1).
Com relação aos compostos presentes na superfície de Cerrado nativo, o fósforo
apresentou valores classificados como muito baixo (P = 0,5 mg/dm³), enquanto os teores
de potássio resultaram em valores elevados (K = 88 mg/dm³). De uma forma, em geral, os
latossolos são identificados por apresentarem baixos teores de cálcio e magnésio
decorridos dos baixos teores no material de origem e do processo de lixiviação do Mg, o
que coincide com os resultados obtidos do horizonte diagnóstico na mata nativa. Em
contrapartida, a matéria orgânica apresentou valores altos, contradizendo os dados
informados por FARIAS (2008).
O solo sob o Cerrado nativo apresentou-se como distrófico, na qual a saturação
por bases (V%) obteve um resultado abaixo de 50%, em outras palavras é um solo pobre
em nutrientes. Alem disso, este solo não se apresentou como álico, ou seja a saturação por
alumínio (m%) não atingiu um valor acima de 50%. Em alguns estudos realizados
anteriormente (Haridasan & Araújo, 1988; Felfili, 1994) foi encontrado a ocorrência de
Cerradões em solos distróficos, porém as espécies vegetais encontradas nestes solos
geralmente não se adaptam bem em solos com altas taxas de cálcio e outros nutrientes,
sendo poucas as espécies que ocorrem com mesma freqüência nos dois ambientes. No
Cerrado nativo em estudo, o único macronutriente encontrado em altos teores foi o
potássio.
Concomitantemente, é um solo considerado de adequada acidez (pH = 5,7). Em
relação às atividades das argilas, no qual se refere à capacidade de troca de cátions (CTC)
da fração argila, o solo sob Cerrado apresenta argila de atividade baixa (t < 27 cmolc/dm³).
Do mesmo modo, na área degradada sob a cascalheira o solo apresentou-se como
distrófico, ou seja a saturação por bases (V%) resultou em um valor abaixo de 50%. A
saturação por alumínio (m%) resultou em um valor de zero porcento, o que pode definir
este solo como não álico. E as análises mostraram valores de um solo com adequada acidez
(pH = 6,9). Além do mais apresenta argila de baixa atividade (CTC da argila < 27
cmolc/dm³).
A ocupação vegetal em áreas mineradas não se concretiza sem que antes haja a
reabilitação das funções edáficas no substrato exposto, e a elevação da CTC é essencial
33
para esse processo (Goedert & Corrêa, 2004). Em relação a fertilidade do solo e a
ocupação vegetativa, é possível afirmar que a maioria das espécies vegetais são melhores
adaptadas à solos eutróficos, principalmente pela maior riqueza de nutrientes encontrados
nestes solos. Dessa forma, a baixa disponibilidade de nutrientes e matéria orgânica na
cascalheira não permitiu o crescimento e ocupação das plantas neste substrato, isto confere
com os resultados obtidos por Corrêa & Bento (2008).
O solo sob o Cerrado apresentou baixos níveis de cálcio e magnésio, enquanto que
os teores de potássio são considerados altos. Em relação à cascalheira, o solo constatou a
disponibilidade de teores médios de cálcio, da mesma forma ocorreu com o magnésio e o
potássio.
O alumínio trocável (Al3+) mostrou-se com baixos teores de toxidez nos dois
ambientes, apresentando no Cerrado protegido um valor de 0,4 cmolc/dm³, enquanto na
cascalheira o resultado apresentou valores nulos, o que é justificado pelo fato deste
ambiente não apresentar solo propriamente dito e sim um material dendrítico de textura
grosseira, o que compromete a disponibilidade de alumínio nas soluções aquosas do solo,
pois o ambiente não consegue reter umidade.
Em vários estudos tem sido eficiente avaliar o teor de matéria orgânica,
principalmente por ser um indicador da qualidade do solo. Devido à ciclagem química, os
valores de matéria orgânica do solo tendem a aumentar à medida que a deposição de
material vegetal aumenta. Em contrapartida, a produção de matéria orgânica disponível
apresentou níveis adequados na área degradada, com teor de 38,7 g/Kg, e no Cerrado
nativo apresentou 50,1 g/Kg no qual indica ser um alto teor de matéria orgânica disponível.
Ao avaliar os resultados da matéria orgânica disponível na cascalheira, no qual apresentou
níveis ideais para o restabelecimento vegetativo, ela não foi suficiente para criar uma
condição favorável ao crescimento e ocupação vegetativa.
Foi possível observar na Tabela 1, que para a área degradada os teores dos
nutrientes foram aquém do esperado, sendo que os resultados em diversos casos se
aproximaram ou até mesmo foram superiores em relação ao Cerrado nativo, isto pode ser
justificado pelo fato do terreno se localizar nas partes mais baixas, com uma cota
altimétrica inferior em relação à mata protegida, já que cerca de 8 metros de solo foram
removidos durante a exploração de cascalho. Tudo isto favorece no transporte de
sedimentos pela água da chuva, pelo vento etc. Dessa forma, as características do terreno
contribuem para que sejam depositados e acumulados materiais e nutrientes lixiviados do
Cerrado nativo. Aliado a isso, e segundo relatos da administração do Parque Nacional de
34
Brasília houveram tentativas no passado dentro da área de estudo a fim de recuperar o
ambiente, com possível aplicação de material e adubos orgânicos.
A interpretação da fertilidade do solo com relação aos teores de nutrientes
disponíveis entre as classes, variando desde baixo a alto teor, foram baseadas na literatura
de Ribeiro et al (1999).
7.2. Caracterização Física
A caracterização física da área de estudo mostrou, para as duas áreas que o solo
apresenta altos teores de argila, típico de Latossolos.
O solo presente no Cerrado nativo apresentou uma composição granulométrica
com teores de: 350 g/Kg de argila, 48,3 g/Kg de silte e 16,7 g/Kg de areia, sendo assim
possível caracterizá-lo com uma textura franco-argilo-siltosa e agrupá-las com uma textura
média/argilosa devido a presença de 35% de argila. Enquanto, que a composição
granulométrica sob a área degradada apresentou valores de 325 g/Kg de argila, 331 g/Kg
de areia e 344 g/Kg de silte, dessa forma este solo foi definido apresentando uma textura
média franco-argilosa.
De acordo com Haridasan (2005) o fato do solo sob o Cerrado apresentar uma
textura mais argilosa pode significar uma maior disponibilidade de água para as árvores
durante o ano inteiro, principalmente pelo fato dos solos mais argilosos apresentarem a
característica de impermeabilidade, de forma a dificultar a infiltração da água para
camadas mais profundas do solo, o que contribui na fertilidade ativa do solo pois a
disponibilidade de água regula a dinâmica dos nutrientes e na sua absorção pelas plantas.
Por outro lado, os solos mais arenosos são muito permeáveis, o que contribui para a
penetração rápida da água para os horizontes inferiores, e apresentam como conseqüência
camadas superficiais muito secas, facilitando seu aquecimento sob o sol e dificuldade em
fixar as raízes das plantas. O autor também relatou na pesquisa o fato da necessidade de se
efetuar estudos mais detalhados sobre o assunto.
A densidade do solo (Ds) da camada superficial sob a vegetação nativa apresentou
valores médios de 0,92 g/cm3, ao passo que a área degradada apresentou valor médio de
1,18 g/cm³. O menor valor da Ds em área sob vegetação nativa, se justifica devido ao fato
de ser ambiente natural, não perturbado, permitindo a expansão do crescimento radicular
para as camadas mais profundas do solo e com isso permitir maior absorção de água e
nutrientes.
35
No ambiente degradado, a Ds 1,18 g/cm³ é superior ao ambiente natural. Mesmo
que o valor da Ds tenha ficado abaixo do valor considerado crítico (1,30 a 1,50 g/cm3) para
solos de textura argilosa, a partir do qual começa haver severa restrição ao crescimento
radicular, certamente, para este ambiente, para plantas sensíveis e de sistema radícula
pouco agressivo, deverão ter dificuldades para o enraizamento. Destaca-se também, que
nesta área, o “solo”, constitui-se basicamente de material dedríticos soltos, depositados nas
partes mais baixa do relevo, pois na maioria da extensão da área o solo exposto constitui
do horizonte Cr, caracterizado por ser praticamente impermeável à água e de valores de
densidade do solo elevados. A maior susceptibilidade do solo sob a área degradada à
erosão foi devido ao fato da vegetação nativa ter sido retirada juntamente com os
horizontes superficiais, permitindo que o “solo” ficasse desprovido de cobertura vegetal.
A importância na determinação da densidade do solo é realizar inferências sobre a
habilidade das raízes em penetrar no perfil do solo à medida que o aumento da densidade
das camadas superficiais eleva a resistência de penetração das raízes no solo. A densidade
do solo sofre influência da textura e das práticas de manejo adotadas, de forma que entre as
classes de solo existem uma densidade crítica que limita o desenvolvimento radicular, no
caso da área de estudo na mata nativa em que apresenta um solo com textura
média/argilosa a sua densidade crítica se encontra entre 1,30 a 1,50 g/cm³. Ou seja, a
densidade média encontrada nas amostras da área do cerrado nativo foi abaixo da
densidade crítica, o que permite um crescimento normal das raízes das plantas.
Outros fatores que interferem na penetração das raízes e no desenvolvimento
radicular é o teor de umidade, no qual solos que apresentam baixa umidade dificultam na
penetração da coifa devido principalmente à maior força necessária para superar a
resistência do solo. Da mesma forma, elevados valores de densidade de substratos
minerados refletem em valores inferiores de porosidade e água disponível, quando
comparados aos do solo sob Cerrado (Corrêa & Bento, 2010). A intenção inicial ao se
descompactar o solo é permitir que camadas adensadas sejam eliminadas, e a partir disso
possibilitar o aumento da infiltração da água no perfil, diminuir a possibilidade de
ocorrências de erosão, e auxiliar no desenvolvimento de raízes finas, o qual incluem as
raízes menores que 3,0 mm porém são as que mais contribuem para a adsorção de água e
nutrientes.
36
7.3. Quantificação da Vegetação e Produção de Serrapilheira
O índice de recobrimento do solo pela manta orgânica foi estimado pelo seu peso
seco, sendo que para efeitos comparativos a produção de serrapilheira no Cerrado foi 4,5
vezes superior em relação à área degradada. Sendo que para a área de cerrado nativo o
valor médio obtido das quaro amostras coletadas apresentou um peso seco de 106,10g,
obtendo uma relação de 0,424 Kg/m² ao passo que na área degradada em que obteve-se
apenas de uma amostra, pois foi o único local que criou condições para o estabelecimento
inicial de algumas plantas, resultou em 22,90g de peso seco de sarrapilheira e 0,091 Kg/m².
Diante disto, a relação entre a quantidade de serrapilheira produzida por unidade
de área é de 4.246,80 Kg/ha no Cerrado nativo e 916,0 Kg/ha na área degradada. A
revegetação espontânea que ocorre na área antropizada da cascalheira se localiza em
poucos pontos isolados e apresenta apenas algumas plantas, principalmente gramíneas.
Estes resultados indicam que a baixa produção de resíduos vegetais na cascalheira não é o
suficiente para restabelecer a ocupação vegetativa do local.
O recobrimento do solo pelos indivíduos vegetais que estão colonizando as
parcelas, na qual foram desenvolvidas na área de estudo, foi possível verificar através da
quantificação desde grupos arbóreos de grande porte até mudas recém germinadas uma
ocupação de maior freqüência com indivíduos arbustivos e arbóreos na mata nativa, além
do fato de o número de espécies presentes na cascalheira ser inferior se comparado com a
diversidade vegetal apresentada no Cerrado. Considerando uma vegetação composta na sua
totalidade por mudas e uma vegetação de baixo porte e vigor, a cascalheira apresentou uma
relação de 351 árvores/ha enquanto no Cerrado foi identificado um índice de cobertura
3.714,71 na primeira parcela e 5.300,22 árvores/ha na segunda parcela.
A vegetação que está se desenvolvendo na cascalheira além de proteger o solo da
incidência direta da chuva e dos raios solares, propiciam condições para o aumento da
atividade biológica na área, afinal as condições favoráveis à mineralização da matéria
orgânica resultam em acréscimo da atividade de microorganismos decompositores, e assim
fornecem em maiores quantidades os nutrientes minerais.
8. CONCLUSÕES
1 – A área degradada apresenta um baixo índice de cobertura vegetal em
comparação com o Cerrado nativo.
37
2 – As características químicas do material dendrítico da área degradada
demonstram ser pouco fértil, porém não foi condição exclusiva para permitir o
estabelecimento da regeneração natural.
3 – Valores superiores de densidade do solo foi encontrada na área degradada em
relação à mata nativa.
4 – A deposição de serrapilheira na área de Cerrado nativo foi 4,5 vezes superior a
área degradada com média de 0,424 Kg/m².
38
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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42
ANEXO - ANÁLISE FOTOGRÁFICA
1. Área Degradada
Figuras 9. Vista Parcial da área degradada (A e B), horizonte Cr exposto sob a áreadegradada (C e D), primeiros indivíduos durante a regeneração natural (E e F).
43
2. Cerrado Nativo
F
FF
Figuras 10. Vista Parcial da área do Cerrado Nativo (G, H, I e J).
